Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation - Versionsgeschichte

Oluschinski am 9. Januar 2026 um 09:42 Uhr

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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation</span>

Oluschinski am 9. Januar 2026 um 09:42 Uhr

2026-01-09T09:42:32Z

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	<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation</span>		<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation</span>

Loeffler-Kamann am 6. Juni 2025 um 11:46 Uhr

2025-06-06T11:46:40Z

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	Aus dem '''Bild 3''' ist zu erkennen, dass im linear-elastischen und [[Linear-viskoelastisches Verhalten\|linear-viskoelastischen]] [[Deformation]]sbereich aufgrund der Volumenkonstanz keine Veränderung der Defektdichte erfolgt. Im nichtlinear-viskoelastischen Bereich (siehe: [[Elastizität]]) treten erst irreversible Deformationen auf, wodurch Mikrokavitationen entstehen und eine Zunahme der Defektdichte bis zum Erreichen der [[Streckspannung]] registriert wird. Im Einschnürbereich und im Bereich des stationären Fließens nimmt Q<sub>D</sub> aufgrund der Zunahme der Molekülorientierung wieder ab. Dieser Prozess setzt sich mit weiterer Erhöhung des Orientierungszustandes auch im Verfestigungsbereich (Hardening) fort und endet mit einem Anstieg der Defektdichte beim ultimativen Versagen.		Aus dem '''Bild 3''' ist zu erkennen, dass im linear-elastischen und [[Linear-viskoelastisches Verhalten\|linear-viskoelastischen]] [[Deformation]]sbereich aufgrund der Volumenkonstanz keine Veränderung der Defektdichte erfolgt. Im nichtlinear-viskoelastischen Bereich (siehe: [[Elastizität]]) treten erst irreversible Deformationen auf, wodurch Mikrokavitationen entstehen und eine Zunahme der Defektdichte bis zum Erreichen der [[Streckspannung]] registriert wird. Im Einschnürbereich und im Bereich des stationären Fließens nimmt Q<sub>D</sub> aufgrund der Zunahme der Molekülorientierung wieder ab. Dieser Prozess setzt sich mit weiterer Erhöhung des Orientierungszustandes auch im Verfestigungsbereich (Hardening) fort und endet mit einem Anstieg der Defektdichte beim ultimativen Versagen.

			==Siehe auch==
			*[[Zugversuch Wahres Spannungs-Dehnungs-Diagramm]]
			*[[Mikroschädigungsgrenze]]
			*[[Biegeversuch und Schallemissionsanalyse]]
			*[[Laser-Längs-Quer-Scanner]]
			*[[Kunststoffdiagnostik]]


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	\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (~~2015~~) 3. Auflage, S. ~~529–546~~ (ISBN 978-3-446-~~44350~~-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2025) 4. Auflage, S. 511–526 (ISBN 978-3-446-44718-9; E-Book: ISBN 978-3-446-48105-3; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 23)
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	[[Kategorie:Zugversuch]]		[[Kategorie:Zugversuch]]

Loeffler-Kamann am 11. Juli 2024 um 10:09 Uhr

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	\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 529–546 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)		\|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: [https://www.researchgate.net/profile/Wolfgang-Grellmann Grellmann, W.], [[Seidler,_Sabine\|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 529–546 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
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	[[Kategorie:Zugversuch]]		[[Kategorie:Zugversuch]]

Posch am 14. Mai 2020 um 13:00 Uhr

2020-05-14T13:00:28Z

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	\|[[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]], Fahnert, T., [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [~~http~~://~~web~~.hs-merseburg.de/~~~amk~~/~~files~~/veroeffentlichungen/Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials_2001.pdf Download als pdf]		\|[[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]], Fahnert, T., [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [https://www.polymerservice-merseburg.de/fileadmin/inhalte/psm/veroeffentlichungen/Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials_2001.pdf Download als pdf]
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Oluschinski am 13. August 2019 um 09:33 Uhr

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	__FORCETOC__		__FORCETOC__
	==Aussagegehalt der Kenngrößen==		==Aussagegehalt der Kenngrößen==
	Der [[Zugversuch]] dient primär der Ermittlung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens unter uniaxialer Zugbeanspruchung. Die daraus ableitbaren [[Kenngröße]]n des Zugversuchs stellen markante, visuell erkennbare Punkte des Diagramms dar und können für einfache konstruktive Anwendungen, die Werkstoffauswahl und -entwicklung bzw. die Qualitätssicherung verwendet werden. Für anspruchsvollere [[Kunststoffbauteil\|Dimensionierungsaufgaben]] sowie die Auslegung komplexer [[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen\|Kunststoffbauteile]] z. B. mit [[Kontinuumsmechanik\|~~kontinuums-mechanischen~~]] Methoden oder der Finite Elemente Methode (FEM) sind diese [[Werkstoffkennwert\|Kennwerte]] nicht geeignet. Mit dem Zugversuch kann das makroskopische [[Deformation]]sverhaltens von [[Kunststoffe]]n klassifiziert werden und z. B. in sprödes, duktiles und hochduktiles Verhalten eingeteilt werden, wobei besondere Merkmale wie das Auftreten einer [[Streckspannung]] herausgehoben werden können.<br>		Der [[Zugversuch]] dient primär der Ermittlung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens unter [[Einachsiger Spannungszustand\|uniaxialer]] Zugbeanspruchung. Die daraus ableitbaren [[Kenngröße]]n des Zugversuchs stellen markante, visuell erkennbare Punkte des Diagramms dar und können für einfache konstruktive Anwendungen, die Werkstoffauswahl und -entwicklung bzw. die Qualitätssicherung verwendet werden. Für anspruchsvollere [[Kunststoffbauteil\|Dimensionierungsaufgaben]] sowie die Auslegung komplexer [[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen\|Kunststoffbauteile]] z. B. mit [[Kontinuumsmechanik\|kontinuumsmechanischen]] Methoden oder der Finite Elemente Methode (FEM) sind diese [[Werkstoffkennwert\|Kennwerte]] nicht geeignet. Mit dem Zugversuch kann das makroskopische [[Deformation]]sverhaltens von [[Kunststoffe]]n klassifiziert werden und z. B. in sprödes, duktiles und hochduktiles Verhalten eingeteilt werden, wobei besondere Merkmale wie das Auftreten einer [[Streckspannung]] herausgehoben werden können.<br>
	Informationen über mikroskopische Deformationsprozesse und [[Deformationsmechanismen\|Schädigungsmechanismen]], die den Werkstoffentwickler und den Konstrukteur für Aussagen zur Schädigungsmechanik von [[Kunststoffe]]n und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen\|Verbundwerkstoffen]] interessieren, sind direkt aus dem Zugversuch und dem zugehörigen Spannungs-Dehnungs-Diagramm nicht ableitbar.<br>		Informationen über mikroskopische Deformationsprozesse und [[Deformationsmechanismen\|Schädigungsmechanismen]], die den Werkstoffentwickler und den Konstrukteur für Aussagen zur Schädigungsmechanik von [[Kunststoffe]]n und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen\|Verbundwerkstoffen]] interessieren, sind direkt aus dem Zugversuch und dem zugehörigen Spannungs-Dehnungs-Diagramm nicht ableitbar.<br>
	Für derartige Aussagen muss der Zugversuch mit in der Regel [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)\|zerstörungsfreien Prüfmethoden]] gekoppelt werden, die auch als [[hybride Methoden]] bezeichnet werden. Mit diesen simultan angewandten Prüfmethoden sind dann [[Mikroskopische Struktur\|mikrostrukturelle]] Deformations- und Schädigungsmechanismen der [[polymer]]en Matrix, des Interface zwischen Einlagerung und Matrix sowie des Füll- oder Verstärkungsmaterials (siehe auch [[faserverstärkte Kunststoffe]]) detektierbar und zeitlich bzw. zur Belastung oder [[Deformation]] zuordenbar. In der Regel funktionieren diese Methoden selektiv, so dass nicht alle Defektmechanismen gleichzeitig erkennbar sind. Wenn die erkannten Schädigungs- oder Deformationsmechanismen z. B. durch mikrostrukturelle Untersuchungen einwandfrei verifiziert wurden, dann sind diese den Deformationsphasen im Zugversuch zuordenbar und es liegt eine ereignisbezogene Interpretation des Zugversuchs vor, die tiefgehender Aussagen auch zur Schädigungskinetik erlaubt.		Für derartige Aussagen muss der Zugversuch mit in der Regel [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)\|zerstörungsfreien Prüfmethoden]] gekoppelt werden, die auch als [[hybride Methoden]] bezeichnet werden. Mit diesen simultan angewandten Prüfmethoden sind dann [[Mikroskopische Struktur\|mikrostrukturelle]] Deformations- und Schädigungsmechanismen der [[polymer]]en Matrix, des Interface zwischen Einlagerung und Matrix sowie des [[Teilchengefüllte Kunststoffe#Technisch genutzte Füllstoffe\|Füll]]- oder Verstärkungsmaterials (siehe auch [[faserverstärkte Kunststoffe]]) detektierbar und zeitlich bzw. zur Belastung oder [[Deformation]] zuordenbar. In der Regel funktionieren diese Methoden selektiv, so dass nicht alle Defektmechanismen gleichzeitig erkennbar sind. Wenn die erkannten Schädigungs- oder Deformationsmechanismen z. B. durch mikrostrukturelle Untersuchungen einwandfrei verifiziert wurden, dann sind diese den Deformationsphasen im Zugversuch zuordenbar und es liegt eine ereignisbezogene Interpretation des Zugversuchs vor, die tiefgehender Aussagen auch zur Schädigungskinetik erlaubt.

	==Kopplung des statischen Zugversuchs mit der [[Schallemissionsanalyse]]==		==Kopplung des statischen Zugversuchs mit der [[Schallemissionsanalyse]]==
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	Aus dem '''Bild 3''' ist zu erkennen, dass im linear-elastischen und [[Linear-viskoelastisches Verhalten\|linear-viskoelastischen]] [[Deformation]]sbereich aufgrund der Volumenkonstanz keine Veränderung der Defektdichte erfolgt. Im nichtlinear-viskoelastischen Bereich treten erst irreversible Deformationen auf, wodurch Mikrokavitationen entstehen und eine Zunahme der Defektdichte bis zum Erreichen der [[Streckspannung]] registriert wird. Im Einschnürbereich und im Bereich des stationären Fließens nimmt Q<sub>D</sub> aufgrund der Zunahme der Molekülorientierung wieder ab. Dieser Prozess setzt sich mit weiterer Erhöhung des Orientierungszustandes auch im Verfestigungsbereich (Hardening) fort und endet mit einem Anstieg der Defektdichte beim ultimativen Versagen.		Aus dem '''Bild 3''' ist zu erkennen, dass im linear-elastischen und [[Linear-viskoelastisches Verhalten\|linear-viskoelastischen]] [[Deformation]]sbereich aufgrund der Volumenkonstanz keine Veränderung der Defektdichte erfolgt. Im nichtlinear-viskoelastischen Bereich (siehe: [[Elastizität]]) treten erst irreversible Deformationen auf, wodurch Mikrokavitationen entstehen und eine Zunahme der Defektdichte bis zum Erreichen der [[Streckspannung]] registriert wird. Im Einschnürbereich und im Bereich des stationären Fließens nimmt Q<sub>D</sub> aufgrund der Zunahme der Molekülorientierung wieder ab. Dieser Prozess setzt sich mit weiterer Erhöhung des Orientierungszustandes auch im Verfestigungsbereich (Hardening) fort und endet mit einem Anstieg der Defektdichte beim ultimativen Versagen.


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	\|Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials_2001.pdf Download als pdf]		\|[[Bierögel, Christian\|Bierögel, C.]], Fahnert, T., [[Grellmann,_Wolfgang\|Grellmann, W.]]: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials_2001.pdf Download als pdf]
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Reincke am 18. Dezember 2017 um 12:18 Uhr

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	\|Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59		\|Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21<sup>st</sup> Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59 [http://web.hs-merseburg.de/~amk/files/veroeffentlichungen/Deformation_Behaviour_of_Reinforced_Polyamide_Materials_2001.pdf Download als pdf]
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{{PSM_Infobox}}
Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation
__FORCETOC__
==Aussagegehalt der Kenngrößen==
Der [[Zugversuch]] dient primär der Ermittlung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens unter uniaxialer Zugbeanspruchung. Die daraus ableitbaren [[Kenngröße]]n des Zugversuchs stellen markante, visuell erkennbare Punkte des Diagramms dar und können für einfache konstruktive Anwendungen, die Werkstoffauswahl und -entwicklung bzw. die Qualitätssicherung verwendet werden. Für anspruchsvollere [[Kunststoffbauteil|Dimensionierungsaufgaben]] sowie die Auslegung komplexer [[Bruchverhalten von Kunststoffbauteilen|Kunststoffbauteile]] z. B. mit [[Kontinuumsmechanik|kontinuums-mechanischen]] Methoden oder der Finite Elemente Methode (FEM) sind diese [[Werkstoffkennwert|Kennwerte]] nicht geeignet. Mit dem Zugversuch kann das makroskopische [[Deformation]]sverhaltens von [[Kunststoffe]]n klassifiziert werden und z. B. in sprödes, duktiles und hochduktiles Verhalten eingeteilt werden, wobei besondere Merkmale wie das Auftreten einer [[Streckspannung]] herausgehoben werden können. 
Informationen über mikroskopische Deformationsprozesse und [[Deformationsmechanismen|Schädigungsmechanismen]], die den Werkstoffentwickler und den Konstrukteur für Aussagen zur Schädigungsmechanik von [[Kunststoffe]]n und [[Prüfung von Verbundwerkstoffen|Verbundwerkstoffen]] interessieren, sind direkt aus dem Zugversuch und dem zugehörigen Spannungs-Dehnungs-Diagramm nicht ableitbar. 
Für derartige Aussagen muss der Zugversuch mit in der Regel [[Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)|zerstörungsfreien Prüfmethoden]] gekoppelt werden, die auch als [[hybride Methoden]] bezeichnet werden. Mit diesen simultan angewandten Prüfmethoden sind dann [[Mikroskopische Struktur|mikrostrukturelle]] Deformations- und Schädigungsmechanismen der [[polymer]]en Matrix, des Interface zwischen Einlagerung und Matrix sowie des Füll- oder Verstärkungsmaterials (siehe auch [[faserverstärkte Kunststoffe]]) detektierbar und zeitlich bzw. zur Belastung oder [[Deformation]] zuordenbar. In der Regel funktionieren diese Methoden selektiv, so dass nicht alle Defektmechanismen gleichzeitig erkennbar sind. Wenn die erkannten Schädigungs- oder Deformationsmechanismen z. B. durch mikrostrukturelle Untersuchungen einwandfrei verifiziert wurden, dann sind diese den Deformationsphasen im Zugversuch zuordenbar und es liegt eine ereignisbezogene Interpretation des Zugversuchs vor, die tiefgehender Aussagen auch zur Schädigungskinetik erlaubt.

==Kopplung des statischen Zugversuchs mit der [[Schallemissionsanalyse]]==

'''Bild 1''' zeigt die simultane Erfassung der [[Schallemission]] an Polyamid 6-Werkstoffen mit verschiedenem Kurzglasfasergehalt unter identischen Prüfbedingungen im Zugversuch.

[[Datei:Z_interpret_1.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 1''':
|width="600px" |[[Akustische Emission]] im [[Zugversuch]] an Polyamid 6 mit 10 M.-% GF a) und Polyamid 6 mit 30 M.-% GF b) ([[Kurzzeichen]]: PA 6) [1]
|}

Es wird ersichtlich, dass sowohl die Schädigungskinetik bei beiden Werkstoffen völlig unterschiedlich ist und der relative Schädigungsbeginn, bezogen auf die Dehnung, zu verschiedenen Zeitpunkten einsetzt. Trotz des geringeren Fasergehalts sind dabei die emittierten Energien bei dem Polyamid mit 10 M.-% Glasfasern deutlich höher, was Aussagen zum Schädigungsgrad aber auch zur Kopplung der Fasern an die Matrix (siehe auch [[Faser-Matrix-Haftung]]) zulässt. Mit dieser [[hybride Methoden|hybriden Prüfmethode]] sind jedoch keine Informationen zum [[Mikroschädigungsgrenze|Schädigungs-]] oder [[Deformation]]sverhalten der Kunststoffmatrix erhältlich.

==Volumendilatometrie im Zugversuch==

Um Informationen zum Schädigungs- und Deformationsverhalten auch bei duktilen Werkstoffen, wie unverstärktem Polyamid 6 ([[Kurzzeichen]]: PA 6), zu erhalten, bietet sich als [[hybride Methoden|hybride Methode]] die Volumendilatometrie ('''Bild 2''') an [2].

[[Datei:Z_interpret_2.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 2''':
|width="600px" |Schematische Darstellung der Volumendilatometrie im [[Zugversuch]]
|}

Der [[Prüfkörper]] wird hierbei in einem Glasbehälter platziert und mit den [[Prüfkörpereinspannung|Einspannklemmen]] fixiert. Der Behälter kann zum Wechsel des [[Prüfkörper]]s geöffnet werden. Auf der Oberseite ist das Gestänge mit der [[Elektro-Mechanischer Kraftaufnehmer|Kraftmesszelle]] verbunden und an der Unterseite wird der Prüfkörper über die bewegliche Traverse beansprucht. Die Verlängerung bzw. Dehnung wird mit einem optischen Sensor über Messmarken auf der [[Oberfläche]] des Prüfkörpers erfasst. Seitlich an dem Behälter ist ein feines Kapillarrohr als verbundenes Gefäß angebracht, mit dem Volumenänderungen während des [[Zugversuch]]s registriert werden. Diese Änderungen des Volumens werden durch die Entstehung von Kavitationen, [[Riss|Mikroriss]]en oder auch die Erhöhung der [[Dichte]] infolge zunehmender [[Zugversuch Eigenspannungen Orientierungen|Orientierungen]] erzeugt.

==Ereignisbezogene Interpretation==

Für die Interpretation der [[Deformation]]sphasen des Zugversuchs wird deshalb die Defektdichte QD als reziproker mittlerer Wert der [[Dichte]] ρ des Prüfkörpers verwendet ('''Bild 3''').

[[Datei:Z_interpret_3.jpg]]
{|
|- valign="top"
|width="50px"|'''Bild 3''':
|width="600px" |Ereignisbezogene Interpretation mit der Volumendilatometrie
|}

Aus dem '''Bild 3''' ist zu erkennen, dass im linear-elastischen und [[Linear-viskoelastisches Verhalten|linear-viskoelastischen]] [[Deformation]]sbereich aufgrund der Volumenkonstanz keine Veränderung der Defektdichte erfolgt. Im nichtlinear-viskoelastischen Bereich treten erst irreversible Deformationen auf, wodurch Mikrokavitationen entstehen und eine Zunahme der Defektdichte bis zum Erreichen der [[Streckspannung]] registriert wird. Im Einschnürbereich und im Bereich des stationären Fließens nimmt QD aufgrund der Zunahme der Molekülorientierung wieder ab. Dieser Prozess setzt sich mit weiterer Erhöhung des Orientierungszustandes auch im Verfestigungsbereich (Hardening) fort und endet mit einem Anstieg der Defektdichte beim ultimativen Versagen.

'''Literaturhinweise'''
{|
|-valign="top"
|[1]
|Bierögel, C., Fahnert, T., Grellmann, W.: Deformation Behaviour of Reinforced Polyamide Materials Evaluated by Laser Extensometry and Acoustic Emission Analysis. Strain Measurement in the 21st Century, Lancaster (UK) 5.–6. September 2001, Proceedings (2001) 56–59
|-valign="top"
|[2]
|Bierögel, C.: Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik. In: Grellmann, W., [[Seidler,_Sabine|Seidler, S.]] (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag, München (2015) 3. Auflage, S. 529–546 (ISBN 978-3-446-44350-1; siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter A 18)
|}

[[Kategorie:Zugversuch]]

Zugversuch Ereignisbezogene Interpretation - Versionsgeschichte

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